ماذا يجب مراعاته عند اختيار محول التيار لدارة محول المحطة 10 كيلو فولت

مشاركة تجربة عملية من مهندس كهربائي في المجال
بواسطة جيمس، 10 سنوات في صناعة الكهرباء

مرحباً جميعاً، أنا جيمس, وأعمل في صناعة الكهرباء منذ 10 سنوات.

منذ بداية تدقيقي في تصميم المحطات الفرعية واختيار المعدات، وحتى اتخاذ المسؤولية لاحقاً عن تكليف أنظمة الحماية والتحكم الآلي للمشاريع بأكملها، كان أحد الأجهزة الأكثر استخداماً في عملي هو المحول التفاضلي (CT).

مؤخراً، سألني صديق يبدأ للتو:

“ماذا يجب أن أنتبه إليه عند اختيار المحولات التفاضلية لدوائر محولات المحطة بـ 10 كيلو فولت؟”

سؤال رائع! يعتقد الكثيرون أن اختيار CT يتعلق فقط بنسبة التيار المقدرة — ولكن للتوافق تماماً مع احتياجات الدائرة، يجب مراعاة عدة عوامل.

اليوم، سأشارككم بلغة بسيطة — بناءً على خبرتي العملية خلال السنوات القليلة الماضية — ما هي النقاط الرئيسية التي يجب مراعاتها عند اختيار CTs لدوائر محولات المحطة بـ 10 كيلو فولت، وما تعنيه كل معلمة وكيفية اتخاذ القرار الصحيح.

لا يوجد مصطلحات معقدة، ولا معايير لا نهاية لها — مجرد معرفة عملية يمكنك استخدامها في الحياة الواقعية.

1. لماذا من المهم اختيار CTs بعناية لدوائر محولات المحطة؟

على الرغم من أن محول الخدمة ليس المحول الرئيسي، إلا أنه يلعب دوراً حاسماً في تزويد الطاقة الداخلية داخل المحطة الفرعية — بما في ذلك طاقة التحكم والإضاءة وطاقة الصيانة وأنظمة UPS.

إذا فشل محول المحطة أو حدث خلل في حمايته، فقد يؤدي ذلك إلى:

• فقدان طاقة التحكم؛

• فقدان قدرة الشحن لنظام التيار المباشر؛

• إغلاق المحطة الفرعية بأكملها.

وبما أن المحول التفاضلي هو المكون الأساسي للحماية والقياس، فإن اختياره يؤثر مباشرة على مدى موثوقية الحماية ودقة القياسات.

لذا، اختيار CT صحيح = الأمان + الموثوقية + الكفاءة الاقتصادية.

2. ست نقاط رئيسية عند اختيار CTs لدوائر محولات المحطة بـ 10 كيلو فولت

بناءً على خبرتي لمدة 10 سنوات في المجال وممارستي للمشاريع، إليك الست نقاط الأكثر أهمية:

النقطة 1: التيار الأولي والثانوي المقدر

الهدف: ضمان التشغيل الطبيعي للمحول التفاضلي وتحقيق متطلبات حساسية الحماية.

هذه هي المعاملة الأساسية والأكثر أهمية.

المجموعات الشائعة:

• التيار الأولي: 50A، 75A، 100A، 150A (حسب سعة محول المحطة)

• التيار الثانوي: 5A أو 0.5A (معظم أجهزة الحماية الحديثة تستخدم 0.5A)

نصيحتي:

• اختر التيار الأولي كـ 1.2~1.5 مرة من التيار المقدر لمحول المحطة؛

• للحماية المعتمدة على المعالج الدقيق، تفضل الإخراج بـ 0.5A لتقليل الحمل الثانوي؛

• تجنب اختيار تصنيف عالٍ جداً — وإلا قد تكون الدقة ضعيفة عند التيار المنخفض، مما يؤثر على أداء الحماية.

النقطة 2: درجة الدقة المناسبة للتطبيق

الهدف: ضمان استلام الوظائف المختلفة (مثل الحماية والقياس والقياس) إشارات دقيقة.

يتطلب التطبيقات المختلفة مستويات دقة مختلفة.

الدرجات الشائعة:

• لفائف القياس: الدرجة 0.5

• لفائف القياس: الدرجة 0.2S

• لفائف الحماية: 5P10، 5P20، 10P10، الخ.

خبرتي:

• عادة لا تتطلب دوائر محولات المحطة دقة عالية في القياس إلا إذا كان هناك فواتير؛

• يجب أن تحتفظ لفائف الحماية بالخطية أثناء القصر الكهربائي؛

• توفير المحولات التفاضلية المتعددة اللفائف المزيد من المرونة ويُنصح بها.

النقطة 3: السعة المقدرة (قيمة VA)

الهدف: ضمان قدرة المحول التفاضلي على تشغيل الأجهزة المتصلة به.

السعة غير الكافية يمكن أن تسبب انخفاض الجهد، مما يؤثر على دقة القياس أو تشغيل الحماية.

صيغة الحساب:

الحمل الإجمالي = مقاومة الكابل + مدخل الجهاز/أجهزة الحماية

نصيحتي:

• اختر عادة بين 10–30 VA؛

• أجهزة الحماية المعتمدة على المعالج الدقيق تستهلك طاقة أقل — يمكن قبول سعة أقل؛

• إذا كان الكابل الثانوي طويلًا (مثل أكثر من 50 مترًا)، زيادة السعة بشكل مناسب؛

• لا تختار سعة عالية بشكل عشوائي — تجنب التشبع في النواة.

النقطة 4: التحقق من الاستقرار الحراري والديناميكي

الهدف: ضمان قدرة المحول التفاضلي على تحمل تيار القصر دون تلف.

في الأنظمة ذات 10 كيلو فولت، يمكن أن يصل تيار القصر إلى آلاف الأمبير.

كيفية القيام بذلك:

• تحقق من أقصى تيار قصر (Ik)؛

• تحقق من تيار الاستقرار الحراري للمحول التفاضلي (It) وتيار الاستقرار الديناميكي (Idyn)؛

• بشكل عام، It ≥ Ik (لمدة ثانية واحدة)، Idyn ≥ 2.5 × Ik

حالة حقيقية: انفجرت لدي مرة CT بعد قصر كهربائي — تبين أن تيار الاستقرار الديناميكي لم يلبي متطلبات النظام. حل المشكلة بتبديل CT بتصنيف أعلى.

النقطة 5: طريقة التركيب ونوع الهيكل

الهدف: ضمان سهولة تركيب وصيانة المحول التفاضلي وتوفير المساحة المتاحة.

أنواع CT الشائعة تشمل:

• نوع اللب (شائع في لوحة التوزيع)

• نوع العمود (مناسب للاستخدام الخارجي)

• نوع الغلاف (مستخدم غالبًا على المحولات)

نصيحتي:

• في لوحة التوزيع بـ 10 كيلو فولت، CTs من نوع اللب هي الأكثر شيوعًا؛

• تأكد من مطابقة قطر الموصل لقطر فتحة اللب؛

• للمساحات الضيقة، فكر في CTs من النوع المقسم لسهولة التركيب والإزالة؛

• في البيئات الرطبة أو المؤكسدة، اختر نماذج مقاومة للرطوبة أو للصدأ.

النقطة 6: القطبية وطريقة التوصيل

الهدف: ضمان صحة اتجاه الإشارة إلى أجهزة الحماية والمعدات، لتجنب الخطأ في الحكم.

القطبية الخاطئة يمكن أن تؤدي إلى:

• خطأ في تشغيل أو فشل الحماية؛

• خطأ في الحكم على اتجاه تدفق الطاقة؛

• إنذارات خاطئة في حماية الفرق.

خبرتي:

• يجب أن يكون لدى جميع CTs علامات واضحة للطرف القطبي (P1، P2)؛

• استخدم دائمًا طريقة التوصيل القطبية المتناقصة؛

• قم دائمًا بإجراء اختبار القطبية بعد التركيب أو الصيانة؛

• استخدم جهاز اختبار القطبية المخصص أو الطريقة المستمرة لتأكيد القطبية.

3. نصائح عملية أخرى

بالإضافة إلى الست نقاط الرئيسية أعلاه، إليك بعض الملاحظات الأخرى الهامة:

تكوين متعدد اللفائف：

• لفائف منفصلة للحماية والقياس والقياس لتجنب التداخل؛

• احتفظ بلفائف احتياطية للتوسع المستقبلي.

خصائص التحفيز：

• خاصة للفائف الحماية، تحسين خصائص التحفيز يعزز موثوقية الحماية؛

• إذا أمكن، قم باختبار منحنى التحفيز لتأكيد أداء النواة.

مثال على اختيار لمحول بـ 50 كيلو فولت أمبير

4. اقتراحاتي النهائية

كشخص لديه 10 سنوات من الخبرة في المجال، أريد أن أذكر جميع المهنيين:

“لا تنظر فقط إلى رقم النموذج — دائماً اعتبر الدائرة الفعلية وتكوين الحماية والبيئة التركيبية عند اختيار CT.”

خاصة في دوائر محولات المحطة "بسيطة" بـ 10 كيلو فولت، يمكن أن يؤدي الاختيار غير الصحيح إلى عواقب خطيرة.

إليك اقتراحاتي لأدوار مختلفة:

للفنيين الصيانة:

• تعلم كيفية قراءة معلومات لوحة CT؛

• افهم معاني المعلمات الأساسية؛

• كن معتادًا على طرق اختبار القطبية؛

• بلغ عن أي شذوذ فورًا.

للعاملين الفنيين:

• احترف طرق حساب اختيار CT؛

• افهم خصائص لفائف الحماية؛

• اعرف كيفية تفسير معلمات القصر الكهربائي للنظام؛

• كن قادرًا على تحليل منحنيات التحفيز.

للمديرين أو فرق المشتريات:

• حدد المواصفات الفنية بوضوح؛

• اختر الشركات المصنعة ذات السمعة الطيبة والاستقرار في الجودة؛

• اطلب التقارير الكاملة للاختبارات من الموردين؛

• حافظ على سجلات المعدات للرجوع إليها.

5. أفكار الختام

قد يبدو المحول التفاضلي صغيرًا، ولكنه العيون والأذن للنظام الكهربائي بأكمله.

ليس فقط عن تقليل التيار — إنه الأساس للحماية، الأساس للقياس، والضمان للأمان.

بعد 10 سنوات في مجال الكهرباء، أقول غالباً:

“التفاصيل تحدد النجاح والفشل، والاختيار الصحيح يضمن الأمان.”

إذا واجهتك صعوبات في اختيار CTs، أو كنت تتعامل مع تشغيل خاطئ متكرر للحماية، أو غير متأكد من ملاءمة معلماتك، فلا تتردد في التواصل — أنا سعيد لمشاركتك المزيد من الخبرات العملية والحلول.

أتمنى أن يعمل كل محول تفاضلي بشكل مستقر وأمن، لحماية دقة وموثوقية شبكتنا الكهربائية!

— جيمس